辽宁省辽东南协作校2023-2024学年高二上学期12月月考物理试题（A卷）（Word版附解析）

2023—2024学年度上学期月考高二物理（A）时间：75分钟分数：100分范围：必修三、选必二1~3章一、选择题，本题共46分，其中1~7题单选，每题4分，8~10题多选题，每题6分，全部选对得6分，部分对得3分，有错选不得分。1.下列说法正确的是（）A.密立根通过油滴实验测定了元电荷，质子和电子都是元电荷B.库仑利用扭秤实验装置测出了万有引力常量C.安培提出了电场的概念，并提出用电场线来描述电场D.避雷针利用了带电导体凸起尖锐地方电荷密集、附近空间电场较强的特点2.电场中某区域的电场线分布如图所示，A、B是电场中的两点，则（　　）A.该电场可能是正电荷产生的B.因为B点没有电场线，所以电荷在B点不受静电力作用C.同一点电荷放在A点受到的静电力比放在B点时受到的静电力大D.正电荷在A点由静止释放，电场线就是它的运动轨迹3.如图所示，PQ是一正点电荷产生的电场中的一条电场线，一个带正电的粒子（不计重力）从M到N穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示。下列结论正确的是（　　）A.带电粒子在N点的加速度大于在M点的加速度B.正点电荷一定位于P点上侧C.带电粒子从M点到N点的过程中电势逐渐减小D.带电粒子在M点时具有的电势能大于在N点时具有的电势能 4.两根长度相同、半径之比的均匀铜导线A、B按如图所示的方式接入电路，下列说法错误的是（　　）A.A、B的电阻之比为B.流过A、B的电流之比为C.通过A、B电子定向移动速率之比为D.单位时间通过A、B的电量之比为5.如图所示，电子射线管放在U形磁铁的N极和S极之间，射线管的P和Q两极分别接在直流高压电源的正极和负极，此时荧光屏上显示的电子束运动径迹将（　　）A.向上偏转B.向下偏转C.不发生偏转D.先向上偏转后向下偏转6.某发电机产生的交变电动势为。对此电动势下列表述正确的有（　　）A.最大值是50VB.频率是100HzC.有效值是25VD.周期是0.02s7.如图所示，质量为m，通电电流为I的金属棒ab置于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与宽为L的水平导轨平面夹角为θ，金属棒ab处于静止状态。下列说法正确的是（　　）A.金属棒受到的安培力大小为BILsinθ B.金属棒受到的支持力大小为BILcosθC.若只减小夹角θ，金属棒受到的摩擦力将减小D.若只改变电流方向，金属棒对导轨的压力将减小8.如图所示，金属圆环水平放置，圆心正上方有一个竖直的条形磁铁，下列哪种做法可以使金属圆环中产生感应电流（　　）A金属环和磁铁同时向下做自由落体运动，且金属圆环不翻转B.金属环和磁铁同时以相同速度水平向右匀速运动C.磁铁不动，金属圆环向下运动D.金属圆环不动，磁铁水平向右运动9.如图所示，固定的水平长直导线中通有向右的恒定电流I，闭合的矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行，线框由静止释放，在下落过程中（线框不会发生翻转），下列判断正确的是（）A.线框所在处的磁场垂直纸面向外B.穿过线框的磁通量逐渐增加C.线框中产生感应电流D.线框的机械能减少10.如图甲所示为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器.升压变压器原线圈匝数为150匝，副线圈匝数为1500匝，其输入电压如图乙所示，远距离输电线的总电阻为。降压变压器右侧电路中为一定值电阻，为滑动变阻器，电压表V为理想电压表，升压变压器的输入功率为75kW。则（　　） A.降压变压器副线圈输出的交流电频率为50HzB.远距离输电线路损耗功率为9kWC.当滑片向端滑动时，电压表V的示数变大D.当滑片向端滑动时，输电线上的电流变大二、非选择题。本题共54分。11.如图所示，为探究变压器线圈两端电压与匝数关系，我们把没有用导线相连的线圈套在同一闭合的铁芯上，一个线圈连到电源的输出端，另一个线圈连到小灯泡上，如图所示，试回答下列问题：（1）线圈应连到学生电源的______（选填“直流”、“交流”）输出端上；（2）将与灯泡相连的线圈拆掉部分匝数其余装置不变继续实验灯泡亮度将______（选填“变亮”、“变暗”）这说明灯泡两端的电压______（选填“变大”、“变小”）；（3）在实验中，测得变压器原、副线圈的匝数分别为180匝和90匝，原线圈电压为，由此可以计算出副线圈电压为______V。12.某实验小组准备测量一节旧干电池的电动势和内阻，实验室提供了如下器材：电压表V（量程3V，内阻约6kΩ）电流表A1（量程0.6A，内阻约0.1Ω）电流表A2（量程3mA，内阻约50Ω）滑动变阻器R1（最大阻值200Ω）滑动变阻器R2（最大阻值5Ω）开关，导线若干。（1）电流表应选用________滑动变阻器应选用________；（2）乙同学将测得的数据在坐标纸上描点连线后画出图像如图乙所示，并求出电动势E=_______V，内阻r=______Ω，实验测得的电动势______真实。（填“>，=，<”）。13.水平放置两根平行金属导轨ad和cb，导轨两端ab和cd两点分别连接电阻和，组成矩形线框，如图所示放在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B=1.2T，一根电阻为的导体棒PQ 接在两根金属轨上，在外力作用下以4m/s的速度向右匀速运动，若电阻，，ab=0.5m，导轨的电阻不计。（1）导体棒PQ中产生的感应电动势的大小是多少（2）导体棒PQ中产生的感应电流的大小是多少14.在竖直平面内有水平向右、场强为E的匀强电场。在匀强电场中有一根长L的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系一质量为m的带电小球，它静止在P点时，悬线与竖直方向成37°角，如图所示。若把小球拉到与O等高的A位置，从静止释放，已知重力加速度为g，sin37°=0.60，cos37°=0.80。试求：（1）O和静止位置P间的电势差UOP；（2）小球所带的电荷量q；（3）小球经过最低点时的动能。15.质谱仪的基本结构如图所示。质量为m、电量为的带电粒子（忽略粒子的重力）经电压为U的加速电场加速后，垂直磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中发生偏转。（1）求该粒子射出电场（射入磁场）时的速度大小；（2）已知该粒子进入磁场后，刚好不射出磁场的下边界，求磁感应强度B的大小；（3）若将加速电场的电压增加至4U，粒子仍从静止开始加速后射入磁场，求粒子在磁场中运动的时间t。 2023—2024学年度上学期月考高二物理（A）时间：75分钟分数：100分范围：必修三、选必二1~3章一、选择题，本题共46分，其中1~7题单选，每题4分，8~10题多选题，每题6分，全部选对得6分，部分对得3分，有错选不得分。1.下列说法正确的是（）A.密立根通过油滴实验测定了元电荷，质子和电子都是元电荷B.库仑利用扭秤实验装置测出了万有引力常量C.安培提出了电场的概念，并提出用电场线来描述电场D.避雷针利用了带电导体凸起尖锐的地方电荷密集、附近空间电场较强的特点【答案】D【解析】【详解】A．密立根通过油滴实验测定了元电荷，质子和电子都不是元电荷，元电荷是一个数值，故A错误；B．卡文迪许利用扭秤实验装置测出了万有引力常量，故B错误；C．法拉第提出了电场的概念，并提出用电场线来描述电场，故C错误；D．避雷针利用了带电导体凸起尖锐的地方电荷密集、附近空间电场较强的特点，进行尖端放电，故D正确。故选D。2.电场中某区域的电场线分布如图所示，A、B是电场中的两点，则（　　）A.该电场可能是正电荷产生B.因为B点没有电场线，所以电荷在B点不受静电力作用C.同一点电荷放在A点受到的静电力比放在B点时受到的静电力大D.正电荷在A点由静止释放，电场线就是它的运动轨迹【答案】C【解析】【详解】A．正点电荷周围的电场是以正点电荷为球心，辐射分布的直线，该静电场的电场线是曲线，故A 错误；B．电场线只是大体的描述电场的强弱和方向，无电场线通过的地方，电场强度并不表示为零，所以电荷在B点受静电力作用，故B错误；C．从题目图中可以看出A点电场线比B点电场线密，因此A点电场强度比B点电场强度大，电场力也大，故C正确；D．正电荷在A点静止释放时，下一时刻，速度方向和所受电场力方向不在一条线上，因此不可能沿电场线运动，故D错误；故选C。3.如图所示，PQ是一正点电荷产生的电场中的一条电场线，一个带正电的粒子（不计重力）从M到N穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示。下列结论正确的是（　　）A.带电粒子在N点的加速度大于在M点的加速度B.正点电荷一定位于P点上侧C.带电粒子从M点到N点的过程中电势逐渐减小D.带电粒子在M点时具有的电势能大于在N点时具有的电势能【答案】A【解析】【详解】A．由于带正电的粒子只受电场力作用且做曲线运动，电场力指向轨迹内侧，所以电场方向由Q指向P，力方向大致向右，N点离点电荷较近，N点的电场强度大于M点的电场强度，带电粒子在N点的加速度大于在M点的加速度，故A正确；B．N点离点电荷较近，正点电荷不可能位于P点上侧，故B错误；C．带电粒子从M点到N点过程中电势逐渐增大，故C错误；D．带电粒子从M点到N点的过程中电场力做负功，电势能逐渐增大，故D错误。故选A。4.两根长度相同、半径之比的均匀铜导线A、B按如图所示的方式接入电路，下列说法错误的是（　　） A.A、B的电阻之比为B.流过A、B的电流之比为C.通过A、B的电子定向移动速率之比为D.单位时间通过A、B的电量之比为【答案】D【解析】【详解】A．根据电阻公式可知，两导体的电阻之比为故A正确；BD．根据串联的特点可知，流过A、B的电流之比为，根据电流的定义式可知，单位时间通过A、B电量之比为，故B正确，D错误；C．由电流的微观表达式可得故C正确。本题要求选择错误的，故选D。5.如图所示，电子射线管放在U形磁铁的N极和S极之间，射线管的P和Q两极分别接在直流高压电源的正极和负极，此时荧光屏上显示的电子束运动径迹将（　　）A.向上偏转B.向下偏转C.不发生偏转D.先向上偏转后向下偏转 【答案】B【解析】【详解】射线管的P和Q两极分别接在直流高压电源的正极和负极，所以射线速度方向从Q向P，根据左手定则可以判断，电子束运动径迹将向下偏转。故选B。6.某发电机产生的交变电动势为。对此电动势下列表述正确的有（　　）A.最大值是50VB.频率是100HzC.有效值是25VD.周期是0.02s【答案】D【解析】【详解】此交流电电动势最大值为50V，频率为周期为有效值为故D正确，ABC错误。故选D。7.如图所示，质量为m，通电电流为I的金属棒ab置于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与宽为L的水平导轨平面夹角为θ，金属棒ab处于静止状态。下列说法正确的是（　　）A.金属棒受到的安培力大小为BILsinθB.金属棒受到的支持力大小为BILcosθ C.若只减小夹角θ，金属棒受到的摩擦力将减小D.若只改变电流方向，金属棒对导轨的压力将减小【答案】C【解析】【详解】A．由图可知，金属棒ab与磁感应强度方向垂直，则金属棒受到的安培力大小为故A错误；B．对金属棒受力分析，如下图所示根据平衡条件有可得，金属棒受到的支持力大小为故B错误；C．根据平衡条件有则若只减小夹角θ，金属棒受到的摩擦力将减小，故C正确；D．若只改变电流方向，则对金属棒受力分析，如下图所示 根据平衡条件可得，金属棒受到的支持力为则金属棒对导轨的压力将增大，故D错误。故选C。8.如图所示，金属圆环水平放置，圆心正上方有一个竖直的条形磁铁，下列哪种做法可以使金属圆环中产生感应电流（　　）A.金属环和磁铁同时向下做自由落体运动，且金属圆环不翻转B.金属环和磁铁同时以相同速度水平向右匀速运动C.磁铁不动，金属圆环向下运动D.金属圆环不动，磁铁水平向右运动【答案】CD【解析】【详解】A．金属环和磁铁同时向下做自由落体运动，且金属圆环不翻转，穿过金属圆环的磁通量不发生变化，所以不会产生感应电流，故A错误；B．金属环和磁铁同时以相同速度水平向右匀速运动，穿过金属圆环磁通量不发生变化，所以不会产生感应电流，故B错误；C．磁铁不动，金属圆环向下运动，穿过金属圆环的磁通量变化，会产生感应电流，故C正确；D．金属圆环不动，磁铁水平向右运动，穿过金属圆环的磁通量变化，会产生感应电流，故D正确。故选CD。9.如图所示，固定的水平长直导线中通有向右的恒定电流I，闭合的矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行，线框由静止释放，在下落过程中（线框不会发生翻转），下列判断正确的是（） A.线框所在处的磁场垂直纸面向外B.穿过线框的磁通量逐渐增加C.线框中产生感应电流D.线框的机械能减少【答案】CD【解析】【详解】A．根据右手螺旋定则可知，线框所在处的磁场垂直纸面向里，选项A错误；B．距离导线越远则磁场越弱，则穿过线框的磁通量逐渐减小，选项B错误；C．由于穿过线框的磁通量逐渐减小，则线框中产生感应电流，选项C正确；D．由于线圈中有电能产生，则线框的机械能减少，选项D正确。故选CD。10.如图甲所示为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器.升压变压器原线圈匝数为150匝，副线圈匝数为1500匝，其输入电压如图乙所示，远距离输电线的总电阻为。降压变压器右侧电路中为一定值电阻，为滑动变阻器，电压表V为理想电压表，升压变压器的输入功率为75kW。则（　　）A.降压变压器副线圈输出的交流电频率为50HzB.远距离输电线路损耗功率为9kWC.当滑片向端滑动时，电压表V的示数变大D.当滑片向端滑动时，输电线上的电流变大【答案】AD【解析】【详解】A．由题图乙知交流电的周期为0.02s，所以频率为50Hz，故A正确：B．由题图乙知升压变压器输入端电压有效值为250V，根据电压与匝数成正比知副线圈电压为2500V，所以输电线中的电流为输电线损失的电压为输电线路损耗功率为 故B错误；C．当滑片向端滑动时其阻值减小，副线圈两端电压不变，副线圈中电流增大，定值电阻的分压增大，所以电压表V的示数变小，故C错误；D．由以上分析知副线圈电流增大，根据电流与匝数成反比知输电线上的电流变大，故D正确。故选AD。二、非选择题。本题共54分。11.如图所示，为探究变压器线圈两端电压与匝数的关系，我们把没有用导线相连的线圈套在同一闭合的铁芯上，一个线圈连到电源的输出端，另一个线圈连到小灯泡上，如图所示，试回答下列问题：（1）线圈应连到学生电源的______（选填“直流”、“交流”）输出端上；（2）将与灯泡相连的线圈拆掉部分匝数其余装置不变继续实验灯泡亮度将______（选填“变亮”、“变暗”）这说明灯泡两端的电压______（选填“变大”、“变小”）；（3）在实验中，测得变压器原、副线圈的匝数分别为180匝和90匝，原线圈电压为，由此可以计算出副线圈电压为______V。【答案】①.交流②.变暗③.变小④.6【解析】【详解】（1）[1]线圈应连到学生电源的交流输出端上；（2）[2][3]将与灯泡相连的线圈拆掉部分匝数其余装置不变，则次级电压会减小，继续实验灯泡亮度将变暗，这说明灯泡两端的电压变小；（3）[4]在实验中，测得变压器原、副线圈的匝数分别为180匝和90匝，原线圈电压为12V，由此可以计算出副线圈电压为12.某实验小组准备测量一节旧干电池的电动势和内阻，实验室提供了如下器材：电压表V（量程3V，内阻约6kΩ）电流表A1（量程0.6A，内阻约0.1Ω）电流表A2（量程3mA，内阻约50Ω）滑动变阻器R1（最大阻值200Ω）滑动变阻器R2（最大阻值5Ω）开关，导线若干。 （1）电流表应选用________滑动变阻器应选用________；（2）乙同学将测得的数据在坐标纸上描点连线后画出图像如图乙所示，并求出电动势E=_______V，内阻r=______Ω，实验测得的电动势______真实。（填“>，=，<”）。【答案】①.A1②.R2③.1.45④.1.00⑤.<【解析】【详解】（1）[1][2]由于干电池的内阻较小，结合图乙可知，电路中的电流不超过0.6A，则电流表应选用A1；为了调节方便，则滑动变阻器应选用阻值较小的R2。（2）[3][4]根据闭合电路欧姆定律可得可得可知图像的纵轴截距等于电动势，则有图像的斜率绝对值等于内阻，则有[5]根据实验电路图可知，误差来源于电压表的分流作用，则实验测得的电动势相当于电压表与电源并联后的等效电源电动势，则实验测得的电动势小于真实值。13.水平放置的两根平行金属导轨ad和cb，导轨两端ab和cd两点分别连接电阻和，组成矩形线框，如图所示放在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B=1.2T，一根电阻为的导体棒PQ接在两根金属轨上，在外力作用下以4m/s的速度向右匀速运动，若电阻，，ab=0.5m，导轨的电阻不计。（1）导体棒PQ中产生的感应电动势的大小是多少 （2）导体棒PQ中产生的感应电流的大小是多少【答案】（1）2.4V；（2）6A【解析】【详解】（1）由题意可知，，由电磁感应定律，可得导体棒PQ中产生的感应电动势的大小是（2）由题图可知，外电路的电阻为由闭合电路欧姆定律，可得导体棒PQ中产生的感应电流的大小是14.在竖直平面内有水平向右、场强为E的匀强电场。在匀强电场中有一根长L的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系一质量为m的带电小球，它静止在P点时，悬线与竖直方向成37°角，如图所示。若把小球拉到与O等高的A位置，从静止释放，已知重力加速度为g，sin37°=0.60，cos37°=0.80。试求：（1）O和静止位置P间的电势差UOP；（2）小球所带的电荷量q；（3）小球经过最低点时的动能。【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】【详解】（1）O和静止位置P间的电势差为（2）小球静止在P点，则有可得小球所带的电荷量为（3）根据动能定理有可得，小球经过最低点时的动能为15.质谱仪的基本结构如图所示。质量为m、电量为的带电粒子（忽略粒子的重力）经电压为U的加速电场加速后，垂直磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中发生偏转。（1）求该粒子射出电场（射入磁场）时的速度大小；（2）已知该粒子进入磁场后，刚好不射出磁场的下边界，求磁感应强度B的大小；（3）若将加速电场的电压增加至4U，粒子仍从静止开始加速后射入磁场，求粒子在磁场中运动的时间t。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）根据动能定理有解得求该粒子射出电场时的速度大小为 （2）该粒子进入磁场后，刚好不射出磁场的下边界，可知粒子的运动半径为根据洛伦兹力提供向心力有解得磁感应强度的大小为（3）将加速电场的电压增加至4U，根据动能定理有根据洛伦兹力提供向心力有解得粒子的运动半径为设粒子在磁场中轨迹所对应的圆心角为θ，有解得粒子A在磁场中运动的时间为